Simulation of the Interaction Mean Free Path between Neutrons and TRISO Particles

The interaction mean free path between neutrons and TRISO particles is simulated using scripts written in MATLAB to solve the increasing error present with an increase in the packing factor in the reactor physics code Serpent. Their movement is tracked both in an unbounded and in a bounded space. Their track is calculated, depending on the program, linearly directly using the position vectors of the neutrons and the surface equations of all the fuel particles; by dividing the space in multiple subspaces, each of which contain a fraction of the total number of particles, and choosing the particles from those subspaces through which the neutron passes through; or by choosing the particles that lie within an infinite cylinder formed on the movement axis of the neutron. The estimate from the current analytical model, based on an exponential distribution, for the mean free path, utilized by Serpent, is used as a reference result. The results from the implicit model in Serpent imply a too long mean free path with high packing factors. The received results support this observation by producing, with a packing factor of 17 %, approximately 2.46 % shorter mean free path compared to the reference model. This is supported by the packing factor experienced by the neutron, the simulation of which resulted in a 17.29 % packing factor. It was also observed that the neutrons leaving from the surfaces of the fuel particles, in contrast to those starting inside the moderator, do not follow the exponential distribution. The current model, as it is, is thus not valid in the determination of the free path lengths of the neutrons.

Supplier segmentation and development in project business

The purpose of this study was to expand the applicability of supplier segmentation and development approaches to the project-driven construction industry. These practices are less exploited and not well documented in this operational environment compared to the process-centric manufacturing industry. At first, portfolio models to supply base segmentation and various supplier development efforts were investigated in literature review. A step-wise framework was structured for the empirical research. The empirical study employed multiple research methods in three case studies in a large Finnish construction company. The first study categorized the construction item classes into the purchasing portfolio and positioned suppliers to the power matrix by investigating buyer-supplier relations. Using statistical tests, the study also identified factors that affect suppliers’ performance. The final case study identified improvement areas of the interface between a main contractor and one if its largest suppliers. The final results indicate that only by assessing the supply base in a holistic manner and the power circumstances in it, buyers comprehend how to best establish appropriate supplier development strategies in the project environment.

Statistical segmentation methods and color variance analysis of retinal images

In this research, the effectiveness of Naive Bayes and Gaussian Mixture Models classifiers on segmenting exudates in retinal images is studied and the results are evaluated with metrics commonly used in medical imaging. Also, a color variation analysis of retinal images is carried out to find how effectively can retinal images be segmented using only the color information of the pixels.

Modelling the super-equilibria in thermal biomass conversion : applications and limitations of the constrained free energy method

Bioenergi ses som en viktig del av det nu- och framtida sortimentet av inhemsk energi. Svartlut, bark och skogsavfall täcker mer än en femtedel av den inhemska energianvändningen. Produktionsanläggningar kan fungera ofullständigt och en mängd gas-, partikelutsläpp och tjära produceras samtidigt och kan leda till beläggningsbildning och korrosion. Orsaken till dessa problem är ofta obalans i processen: vissa föreningar anrikas i processen och superjämviktstillstånd är bildas. I denna doktorsavhandling presenteras en ny beräkningsmetod, med vilken man kan beskriva superjämviktstillståndet, de viktigaste kemiska reaktionerna, processens värmeproduktion och tillståndsstorheter samtidigt. Beräkningsmetoden grundar sig på en unik frienergimetod med bivillkor som har utvecklats vid VTT. Den här så kallade CFE-metoden har tidigare utnyttjats i pappers-, metall- och kemiindustrin. Applikationer för bioenergi, vilka är demonstrerade i doktorsavhandlingen, är ett nytt användingsområde för metoden. Studien visade att beräkningsmetoden är väl lämpad för högtemperaturenergiprocesser. Superjämviktstillstånden kan uppstå i dessa processer och det kemiska systemet kan definieras med några bivillkor. Typiska tillämpningar är förbränning av biomassa och svartlut, förgasning av biomassa och uppkomsten av kväveoxider. Också olika sätt att definiera superjämviktstillstånd presenterades i doktorsavhandlingen: empiriska konstanter, empiriska hastighetsuttryck eller reaktionsmekanismer kan användas. Resultaten av doktorsavhandlingen kan utnyttjas i framtiden i processplaneringen och i undersökning av nya tekniska lösningar för förgasning, förbränningsteknik och biobränslen. Den presenterade metoden är ett bra alternativ till de traditionella mekanistiska och fenomenmodeller och kombinerar de bästa delarna av både. --------------------------------------------------------------- Bioenergia on tärkeä osa nykyistä ja tulevaa kotimaista energiapalettia. Mustalipeä, kuori ja metsätähteet kattavat yli viidenneksen kotimaisesta energian kulutuksesta. Tuotantolaitokset eivät kuitenkaan aina toimi täydellisesti ja niiden prosesseissa syntyy erilaisia kaasu- ja hiukkaspäästöjä, tervoja sekä prosessilaitteita kuluttavia saostumia ja ruostumista. Usein syy näihin ongelmiin on prosessissa esiintyvä epätasapainotila: tietyt yhdisteet rikastuvat prosessissa ja muodostavat supertasapainotiloja. Väitöstyössä kehitettiin uusi laskentamenetelmä, jolla voidaan kuvata nämä supertasapainotilat, tärkeimmät niihin liittyvät kemialliset reaktiot, prosessin lämmöntuotanto ja tilansuureet yhtä aikaa. Laskentamenetelmä perustuu VTT:llä kehitettyyn ainutlaatuiseen rajoitettuun vapaaenergiamenetelmään. Tätä niin kutsuttua CFE-menetelmää on aiemmin sovelluttu onnistuneesti muun muassa paperi-, metalli- ja kemianteollisuudessa. Väitöstyössä esitetyt bioenergiasovellukset ovat uusi sovellusalue menetelmälle. Työ osoitti laskentatavan soveltuvan hyvin korkealämpöisiin energiatekniikan prosesseihin, joissa kemiallista systeemiä rajoittavia tekijöitä oli rajallinen määrä ja siten super-tasapainotila saattoi muodostua prosessin aikana. Tyypillisiä sovelluskohteita ovat biomassan ja mustalipeän poltto, biomassan kaasutus ja typpioksidipäästöt. Työn aikana arvioitiin myös erilaisia tapoja määritellä super-tasapainojen muodostumista rajoittavat tekijät. Rajoitukset voitiin tehdä teollisiin mittauksiin pohjautuen, kokeellisia malleja hyödyntäen tai mekanistiseen reaktiokinetiikkaan perustuen. Tulevaisuudessa väitöstyön tuloksia voidaan hyödyntää prosessisuunnittelussa ja tutkittaessa uusia teknisiä ratkaisuja kaasutus- ja polttotekniikoissa sekä biopolttoaineiden tutkimuksessa. Kehitetty menetelmä tarjoaa hyvän vaihtoehdon perinteisille mekanistisille ja ilmiömalleille yhdistäen näiden parhaita puolia.

Visual analytics for behavioral and niche market segmentation

Companies require information in order to gain an improved understanding of their customers. Data concerning customers, their interests and behavior are collected through different loyalty programs. The amount of data stored in company data bases has increased exponentially over the years and become difficult to handle. This research area is the subject of much current interest, not only in academia but also in practice, as is shown by several magazines and blogs that are covering topics on how to get to know your customers, Big Data, information visualization, and data warehousing. In this Ph.D. thesis, the Self-Organizing Map and two extensions of it – the Weighted Self-Organizing Map (WSOM) and the Self-Organizing Time Map (SOTM) – are used as data mining methods for extracting information from large amounts of customer data. The thesis focuses on how data mining methods can be used to model and analyze customer data in order to gain an overview of the customer base, as well as, for analyzing niche-markets. The thesis uses real world customer data to create models for customer profiling. Evaluation of the built models is performed by CRM experts from the retailing industry. The experts considered the information gained with help of the models to be valuable and useful for decision making and for making strategic planning for the future.

Defining Contexts in Context-Free Grammars

This thesis introduces an extension of Chomsky’s context-free grammars equipped with operators for referring to left and right contexts of strings.The new model is called grammar with contexts. The semantics of these grammars are given in two equivalent ways — by language equations and by logical deduction, where a grammar is understood as a logic for the recursive definition of syntax. The motivation for grammars with contexts comes from an extensive example that completely defines the syntax and static semantics of a simple typed programming language. Grammars with contexts maintain most important practical properties of context-free grammars, including a variant of the Chomsky normal form. For grammars with one-sided contexts (that is, either left or right), there is a cubic-time tabular parsing algorithm, applicable to an arbitrary grammar. The time complexity of this algorithm can be improved to quadratic,provided that the grammar is unambiguous, that is, it only allows one parsefor every string it defines. A tabular parsing algorithm for grammars withtwo-sided contexts has fourth power time complexity. For these grammarsthere is a recognition algorithm that uses a linear amount of space. For certain subclasses of grammars with contexts there are low-degree polynomial parsing algorithms. One of them is an extension of the classical recursive descent for context-free grammars; the version for grammars with contexts still works in linear time like its prototype. Another algorithm, with time complexity varying from linear to cubic depending on the particular grammar, adapts deterministic LR parsing to the new model. If all context operators in a grammar define regular languages, then such a grammar can be transformed to an equivalent grammar without context operators at all. This allows one to represent the syntax of languages in a more succinct way by utilizing context specifications. Linear grammars with contexts turned out to be non-trivial already over a one-letter alphabet. This fact leads to some undecidability results for this family of grammars

The Forecast Performance of Model-Free Implied Volatility: Evidence from DAX Index Options

Volatility has a central role in various theoretical and practical applications in financial markets. These include the applications related to portfolio theory, derivatives pricing and financial risk management. Both theoretical and practical applications require good estimates and forecasts for the asset return volatility. The goal of this study is to examine the forecast performance of one of the more recent volatility measures, model-free implied volatility. Model-free implied volatility is extracted from the prices in the option markets, and it aims to provide an unbiased estimate for the market’s expectation on the future level of volatility. Since it is extracted from the option prices, model-free implied volatility should contain all the relevant information that the market participants have. Moreover, model-free implied volatility requires less restrictive assumptions than the commonly used Black-Scholes implied volatility, which means that it should be less biased estimate for the market’s expectations. Therefore, it should also be a better forecast for the future volatility. The forecast performance of model-free implied volatility is evaluated by comparing it to the forecast performance of Black-Scholes implied volatility and GARCH(1,1) forecast. Weekly forecasts for six years period were calculated for the forecasted variable, German stock market index DAX. The data consisted of price observations for DAX index options. The forecast performance was measured using econometric methods, which aimed to capture the biasedness, accuracy and the information content of the forecasts. The results of the study suggest that the forecast performance of model-free implied volatility is superior to forecast performance of GARCH(1,1) forecast. However, the results also suggest that the forecast performance of model-free implied volatility is not as good as the forecast performance of Black-Scholes implied volatility, which is against the hypotheses based on theory. The results of this study are consistent with the majority of prior research on the subject.

Visual Customer Segmentation and Data Exploration with the Self-Organizing Map

Advancements in information technology have made it possible for organizations to gather and store vast amounts of data of their customers. Information stored in databases can be highly valuable for organizations. However, analyzing large databases has proven to be difficult in practice. For companies in the retail industry, customer intelligence can be used to identify profitable customers, their characteristics, and behavior. By clustering customers into homogeneous groups, companies can more effectively manage their customer base and target profitable customer segments. This thesis will study the use of the self-organizing map (SOM) as a method for analyzing large customer datasets, clustering customers, and discovering information about customer behavior. Aim of the thesis is to find out whether the SOM could be a practical tool for retail companies to analyze their customer data.

Commerce in disguise : war and trade in the Caribbean free port of Gustavia, 1793–1815

ISBN 978-951-765-806-5Avhandlingen studerar frihamnen Gustavia på ön S:t Barthélemy, den svenska kolonin i Västindien, under de franska revolutionskrigen 1793-1815. Syftet är att kartlägga den ekonomiska aktiviteten genom Gustavia genom ett outforskat källmaterial och analysera hamnens roll i Västindien och i den atlantiska ekonomin under krigsåren. Det viktigaste resultatet av undersökningen är att den påvisar den kortvariga men exceptionella position som Gustavia fick under krigen, vilket ledde till att stora varuflöden gick genom den svenska kolonin och att sjöfart under svensk flagg i regionen tilltog. Krigskonjunkturen hämtade till ön ett stort antal nya invånare, framförallt från angränsande karibiska kolonier men också från USA och Europa. Frihamnen och ön fungerade kort under några decennier som en global marknadsplats i Västindien för handelsmän som kringgick blockader och handelsförbud. Vidare närmar sig även avhandlingen frågor om Sveriges engagemang i slavhandeln på ett systematiskt sätt, och demonstrerar att den svenska slavhandeln var mer omfattande än den tidigare forskningen visat, speciellt efter att rörelsen för slavhandelns förbud fått ett starkt fäste i Storbritannien. De tidigare stora internationella undersökningarna om slavhandeln har ofta missat det svenska inslaget. S:t Barthélemy har fått relativt lite uppmärksamhet i den svenska historieforskningen, och har ofta skildrats som ett exotiskt och ganska betydelselöst inslag i Sverige 1800-talshistoria. Mycket av den tidigare forskningen präglas av det nationalhistoriska perspektivet med kolonins länkar till Stockholm i blickfånget. Avhandlingen påvisar att länkarna mellan kolonin och Stockholm var fåtaliga och att dess ekonomiska betydelse för Sverige var ytterst liten. Däremot omvärderar avhandlingen kolonins betydelsefulla roll i ett större internationellt sammanhang. ----------------------------------------------------------- Väitöskirja käsittelee Gustavian vapaasatamaa Ruotsin Länsi-Intian siirtomaassa Saint-Barthélemyn saarella, Ranskan vallankumoussotien aikana 1793–1815. Tarkoitus on ollut kartoittaa Gustavian kautta kulkevaa taloudellista toimintaa tutkimattomien lähteiden avulla ja arvioida sataman asemaa Länsi-Intiassa sekä atlanttisessa taloudessa sotavuosina.Väitöskirjan tärkein tulos osoittaa sataman sotien aikana saavuttamaa lyhytkestoista mutta poikkeuksellista roolia, mikä johti suuren kaupankäynnin saapumiseen ruotsalaissiirtomaahan sekä siihen, että merenkulku ruotsalaisen lipun alla kiihtyi Länsi-Intian alueella. Sotatalouden nousukausi aikaansai pienelle saarelle muuttoliikkeen myötä suuren väestönkasvun, jonka lähteenä olivat pääsääntöisesti lähisaaret, mutta osa uusista asukkaista tuli myös Yhdysvalloista ja Euroopasta. Gustavian vapaasatama toimi muutaman vuosikymmenen ajan globaalina markkinapaikkana Länsi-Intian kauppamiehille, joilla oli tarve kiertää kauppasaartoja ja -kieltoja. Lisäksi väitöskirja lähestyy kysymystä Ruotsin osallistumisesta orjankauppaan ja osoittaa että ruotsalainen orjakauppa oli laajempaa kuin aiempi tutkimus on väittänyt, etenkin sen jälkeen kun kansanliike orjakauppaa vastaan oli saavuttanut vahvan tuen Iso-Britanniassa. Aiemmat laajat kansainväliset kartoitukset orjakaupasta ovat usein ohittaneet ruotsalaisten osallisuutta tässä yhteydessä. Saint-Barthélemy on aiemmin saanut suhteellisen vähän huomiota ruotsalaisessa historiankirjoituksessa, ja sitä on usein hahmoteltu eksoottisena ja melko merkityksettömänä osana Ruotsin 1800-luvun historiaa. Aiempaa tutkimusta on paljolti leimannut kansallinen historiankirjoitus, jonka keskeisenä kiinnostuksena ovat olleet saaren yhteydet Tukholmaan. Väitöskirja osoittaa kuitenkin että nämä yhteydet olivat heikkoja ja että siirtomaan taloudellinen merkitys Ruotsille oli hyvinkin pieni. Toisaalta väitöskirja arvioi siirtomaan todellista ja tärkeää roolia uudelleen sijoittamalla sen isompaan kansainväliseen asiayhteyteen.